Könnten künstliche Minigletscher Wasser an die trockensten und kältesten Orte der Erde bringen?
Gletscher sind nicht nur spektakuläre Indikatoren für den Klimawandel, da sie aufgrund der globalen Erwärmung schrumpfen und verschwinden. Außerdem sind sie für viele Gemeinden eine unersetzliche Süßwasserquelle.
Während der Schmelzsaison im Sommer setzt ein Teil der Berggletscheroberfläche Wasser frei, das für das Ökosystem in den darunter liegenden Tälern unerlässlich ist und große Städte – und Industrien – an Orten wie . versorgt Südamerika und Indien.
Aber auch für viele abgelegene ländliche Gemeinden ist dieses Schmelzwasser für die Trinkwasser- und Pflanzenbewässerung unverzichtbar. Dazu gehören diejenigen, die in der Ladakh-Tal, ein wunderschönes, 470 km langes Tal, das zwischen den Gebirgszügen Greater Himalayan und Karakorum liegt und in dem bis zu 4000 m über dem Meeresspiegel 300.000 Menschen leben.
Diese ikonischen Gebirgsketten haben eine Fülle von Gletschern, aber große Gebiete fallen auch unter den Monsun Regenschattenzone, was bedeutet, dass sie extrem trocken sind, weil der Regen durch die Berge blockiert wird. Das Ladakh-Tal ist eine der trockensten und kältesten Bergregionen der Welt, mit jährlichen Regen- und Schneefällen von selten mehr als 100 mm – kaum mehr als in der Sahara – und Wintertemperaturen von bis zu -30°C.
Schwere Wasserknappheit ist ein grundlegendes Problem für die Menschen, die in dieser kalten Wüste leben. Ihre Existenz hängt vom Erfolg ihrer Kulturpflanzen ab, die nur über wenige Monate im Jahr angebaut werden können und oft von umgeleitetem Gletscherschmelzwasser bewässert werden. Der Klimawandel in den letzten Jahrzehnten hat jedoch dazu geführt, dass die Gletscher in der Region mit besorgniserregender Geschwindigkeit schrumpfen oder ganz verschwinden, wodurch die kurze Vegetationsperiode weiter verkürzt wird.
Eine zunehmend praktikable Lösung für dieses Problem ist der Bau von Eisstupas – künstlichen Gletschern, die gebaut wurden, um Winterwasser für die trockenen Monate des späten Frühlings und Frühsommers zu speichern, wenn Schmelzwasser knapp ist. 2013 vom Ingenieur Sonam Wangchuk in Ladakh erfunden, die Idee ist es, diesen Eisturm so lange wie möglich ins Jahr hinein zu konservieren, damit er beim Schmelzen die Felder speist, bis später im Sommer wieder echtes Gletscherschmelzwasser fließt.
Aufbau lokaler Resilienz
In Zusammenarbeit mit der Jawaharlal Nehru University in Neu-Delhi führt unsere Forschungsgruppe Cryosphere and Climate Change ein lernen mit Blick auf 2.200 Gletscher in der weiteren Region Ladakh. Wir haben festgestellt, dass 86% der Schneegrenze in den letzten 42 Jahren um etwa 300 m gestiegen sind. Diese Rate ist in den letzten zwei Jahrzehnten auf fast 10 Millionen pro Jahr gestiegen.
In Kombination mit trockeneren Wintern hat diese Situation zu häufigen und anhaltenden Dürren geführt, die jetzt lebenserhaltende Pflanzen in ländlichen Gemeinden bedrohen. Es überrascht nicht, dass ganze Dörfer bereits aufgegeben wurden oder es bald sein werden.
Die umfassenderen Probleme können nur durch das Handeln der Regierungen und der Gesellschaft als Ganzes gelöst werden, so dass viele Hoffnungen auf positive Ergebnisse der COP26 geknüpft sind. Aber alle Lösungen, um das begrenzte und jetzt abnehmende Schmelzwasser aus Gletschern zu erhöhen, könnten dazu beitragen, diesen Gemeinden eine nachhaltige Zukunft zu garantieren.
Auf lokaler Ebene bieten Eisstupas eine Antwort oder zumindest einen Teil, um die Auswirkungen schrumpfender Gletscher kurzfristig auszugleichen. Mit einfachen und kostengünstigen Techniken wird eine konische Struktur aus Holz und Stahl gebaut und dann wird die Schwerkraft anstelle von Elektrizität verwendet, um während der Regenzeit Wasser aus einem nahe gelegenen Bach zu leiten und dieses wie eine Fontäne in die Luft zu sprühen.
Die Minustemperaturen gefrieren das Wasser schnell in die konische Struktur, so dass eine Eismasse zu wachsen beginnt. Das Endergebnis hat die gleiche hohe, schmale Kuppelform, die für buddhistische Schreine typisch ist, daher der „Stupa“-Teil des Namens, der das anschließende Schmelzen verlangsamt, da die Oberfläche, die der Sonne und den warmen Temperaturen ausgesetzt ist, minimiert wird.
Wenn die wärmere, trockene Vegetationsperiode kommt, trocknen die tiefer gelegenen Bäche schnell aus und es steht wieder wenig Wasser zur Verfügung, bis die Gletscher im Juni wieder Schmelzwasser liefern. In diesem entscheidenden Fenster beginnen die Eisstupas zu schmelzen, bieten eine unschätzbare Wasserquelle für die Bewässerung zu Beginn der Vegetationsperiode und verlängern die Anbausaison um einige Wochen – was in dieser extremen landwirtschaftlichen Umgebung den Unterschied ausmacht.
Der Bau von Kunsteisreserven ist nicht neu, aber in der Vergangenheit wurden diese in weniger effizienten Formen und viel höher in den Bergen gebaut, wodurch sie schwer zu bewältigen waren. Jetzt werden diese Eisstupas dort gebaut, wo das Wasser am meisten gebraucht wird, direkt am Rande der Dörfer, in der Nähe ihrer Felder. Aufgrund ihrer Größe und Form sind sie besonders effizient, kostengünstig und wartungsfreundlich und können jährlich Millionen Liter Wasser produzieren.
Wir hoffen nun zu untersuchen, wie Stupas am besten verwendet werden können, um dieses Problem zu lösen. Unser Projekt steckt noch in den Kinderschuhen und es ist noch mehr Arbeit erforderlich, um einige technische Aspekte zu verbessern. Dazu gehören die Suche nach weiteren Standorten sowohl in der Region Ladakh als auch in anderen Teilen der Welt, Möglichkeiten, das Einfrieren des Wassers in den Versorgungsleitungen zu vermeiden und wie man das Wasser am besten an die vielen Dörfer und andere Nutzer verteilt. Durch die Etablierung einer langjährigen Zusammenarbeit mit lokalen Eisstupa-Teams und Forschungskollegen hoffen wir, einige der Lösungen anbieten zu können.
Dieser Artikel ist neu veröffentlicht von Die Unterhaltung unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das originaler Artikel.
Verfolgen Sie alle Themen und Debatten von Expert Voices – und werden Sie Teil der Diskussion – auf Facebook und Twitter. Die geäußerten Ansichten sind die des Autors und spiegeln nicht unbedingt die Ansichten des Herausgebers wider. Diese Version des Artikels wurde ursprünglich veröffentlicht auf Live-Wissenschaft.